国家自然科学基金(50674085)
- 作品数：28 被引量：1,096H指数：17
- 相关作者：张农许兴亮李桂臣王成阚甲广更多>>
- 相关机构：中国矿业大学淮北矿业集团淮南矿业集团更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学环境科学与工程更多>>
- 顶板软弱夹层渗水泥化对巷道稳定性的影响被引量：45
- 2009年
- 在现场原位探测与实验室组分实验基础上,分析测试了典型巷道顶板软弱夹层的赋存特征和岩性组成,得到了软弱夹层岩体黏土成分遇水泥化特性和不同支护方式下注浆固结体内聚力C与内摩擦角φ的演化规律.结合数值计算与相似材料模拟等手段研究了软弱夹层不同层位、泥化特性和动压影响导致软弱夹层顶板巷道失稳垮冒的规律.结果表明:软弱夹层位于锚杆锚固区边缘时顶板安全状况最差,渗水泥化后围岩结构承载力学性能急剧降低,动压作用后软弱夹层岩体发生剪切破坏使得顶板失稳垮冒.提出了针对软弱夹层渗水泥化巷道的安全控制对策,并成功应用于现场工业性实践.
- 张农李桂臣许兴亮
- 关键词：巷道渗水泥化稳定性控制技术
- 淮南矿区矿井降温研究与实践被引量：81
- 2007年
- 从淮南矿区的热害现状出发,简述了矿井的热害构成和主要原因.以典型热害矿井潘一和潘三矿为例,对局部降温系统进行了介绍,并详细分析了工作面环境温度、局部降温系统及降温效果测试,效果及缺陷分析,提出了下一步治理热害的一些构想,即采用非制冷空调降温和制冷空调降温措施.
- 袁亮
- 关键词：淮南矿区热害
- 许厂煤矿松碎不稳定围岩巷道锚网索支护技术被引量：10
- 2007年
- 针对许厂煤矿4302轨巷顶煤裂隙发育、松软破碎、不稳定层厚度大,掘进过程中极易冒落等特点,提出"减小空顶距离+减小空顶时间+提高临时支护初撑力+预应力锚索支护"的支护技术对策;并据此制定了减小循环进尺,强有力的临时支护,左旋高性能预应力螺纹钢锚杆,以及小孔径短锚索加强支护控制顶板的支护方案;采用数值模拟方法比较了新旧支护方案的围岩控制情况.数值模拟表明,随着支护强度的增加,巷道围岩应力状态改善,塑性区范围减小,巷道表面位移得到有效控制,据此确定了最优支护参数并应用于现场施工.实测表明,采用新支护方案后巷道成形较好,围岩变形得到有效控制.
- 万志军李学华刘增平吕卫东董付科
- 关键词：松软破碎围岩预应力及时支护锚网索支护
- 煤系泥岩典型应力阶段遇水强度弱化与渗透性实验研究被引量：13
- 2009年
- 采用MTS815.02S型电液伺服岩石力学实验系统,研究水岩相互作用条件下,煤系泥岩典型应力阶段岩体渗透性变化与遇水后强度弱化规律,并用原位窥视仪实验验证主要结论。研究表明:峰值强度前不同应力阶段遇水弱化程度差异不大,遇水后峰值强度平均降低了14.5%;残余强度阶段遇水对岩块稳定残余强度的弱化最高,达到50%左右,其次是塑性阶段与弹性阶段,在应变软化阶段由于泥质岩体渗流通道的自封闭作用,该阶段遇水对残余强度弱化程度最小;在破坏前的弹性变形乃至屈服阶段,渗透性较弱且随变形增加变化不明显;受载至应变软化阶段,渗透性增强并在残余强度阶段达到渗透峰值,在塑性压密变形阶段没有明显的降低,随变形扩展而逐步趋于稳定。
- 许兴亮张农李玉寿
- 关键词：岩石力学强度弱化渗透性
- 动压影响巷道U型钢支架-锚索协同支护机理及其承载规律被引量：72
- 2015年
- 针对U型钢支架支护动压影响巷道强烈变形的支护难题,采用数值模拟方法,研究U型钢支架-锚索协同支护作用机理,提出了U型钢支架-锚索协同支护技术;在开展现场工业试验的同时,采用现场实测方法,监测动压影响由开始至结束过程中巷道围岩表面位移量、U型钢支架和结构补偿锚索实际承受载荷情况。研究结果表明:采用U型钢支架-锚索协同支护后明显改善巷道围岩应力分布,增大巷道浅部围岩残余强度,同时通过锚索的锚固作用,优化了U型钢支架承载性能,增大U型钢支架的承载能力和抗变形能力,提高了U型钢支架的整体稳定性,实现U型钢支架整体承载;当围岩变形压力较大时,U型钢支架随着围岩变形,巷道两帮和肩窝是变形压力最大的位置,相应地锚索为U型钢支架上述部位提供较大的抵抗变形力,阻止支架内突变形,同时U型钢支架作为一个整体结构,支架被束缚在有限的变形空间,而其余的大变形通过支架搭接部位缩动释放,实现了U型钢支架高阻可缩的特性。
- 王其洲谢文兵荆升国臧龙张农
- 关键词：动压影响软岩巷道U型钢支架锚索
- 深井松散煤巷超高强预应力组合锚杆支护技术被引量：12
- 2008年
- 深井松散煤巷支护一直是制约矿井安全生产的难题,常规的锚杆支护方式及支护强度已很难适应其变形特征。文中以丁集煤矿1262(1)巷道为例,在新型锚杆强化支护体系的应用研究中,采用了超高强预应力组合锚杆支护技术,通过加大支护强度及采取各种补强措施,进一步优化围岩应力场,充分调动围岩自身承载能力,有效控制了巷道围岩变形,实现了巷道长期稳定,满足了矿井的安全高效生产,并为该类煤层巷道推行锚杆支护技术提供了参考和借鉴。
- 赵一鸣张农阚甲广黄向菁
- 关键词：深井煤巷锚杆支护
- 高地应力破碎软岩巷道过程控制原理与实践被引量：83
- 2007年
- 高地应力破碎软岩巷道,由于赋存条件的复杂性和影响因素的多变性,使得该类巷道的开挖与支护极为困难.基于该类巷道变形的动态阶段性特点,针对性地提出该类软岩巷道支护的过程监控分步支护的过程控制方法,即开巷初期充分发挥围岩自身的承载能力;适时采取围岩注浆加固,“保护与强化”围岩力学性能,提高围岩完整性;最后关键部位加强支护.借助于新型化学注浆材料,成功控制了纵跨十多岩层的朱仙庄矿25回风上山.
- 许兴亮张农徐基根魏学松
- 关键词：高地应力破碎软岩动态控制
- 下覆煤层组开采大巷围岩稳定性控制技术
- 2009年
- 巷道受重复采动影响,围岩状况发生恶化,巷道围岩变形是一个动态的拉压交替的过程。为解决下覆煤层组开采过程中巷道围岩稳定性问题,分析了下覆岩活动规律和大巷围岩稳定性特征。基于动态控制过程原则,确定合理的加固技术与加固原则,并对加固后的大巷围岩的稳定性进行合理预测。泉沟煤矿-115大巷的相似材料模拟实验和现场工程实践表明,该技术可行,可以在类似条件的巷道中推广应用。
- 郑西贵杨吉平李学华
- 关键词：稳定性控制围岩
- 巷道交岔点的数值模拟分析与支护被引量：24
- 2008年
- 为了解决巷道交岔点处的围岩松散破碎引起的应力分布复杂难以支护的问题,本文采用FLAC3D数值模拟软件对巷道交岔点处加固补强前后的应力分布状态进行了模拟.通过对比分析,加固补强后重新胶结破碎的围岩强度得到了提高,已能承载部分上覆岩层的重量,能有效的阻止应力集中区向围岩深部转移,防止了塑性区的进一步扩大.据此制定了对巷道交岔点处破碎围岩采取浅孔与深孔超前预注浆进行加固,提高围岩强度,进一步安装顶板三维锚索和帮部预应力桁架补强支护的方案,并给出具体的加固补强的支护参数,实践中取得非常良好的效果,研究结果表明,该支护方式在类似复杂条件下的巷道交岔点应用中具有较大的推广价值.
- 王成张农李桂臣陈金宇
- 关键词：交岔点数值模拟应力分布三维锚索预应力桁架
- 高水平应力跨采巷道围岩稳定性模拟研究被引量：65
- 2008年
- 某矿地应力测试结果表明，水平应力是垂直应力的2．46～2．72倍．受高水平应力、采动、支护等综合因素影响，该矿底板巷道变形严重，巷道返修2～3次仍难以满足生产要求，影响了矿井的正常生产秩序．针对该矿底板巷道工程地质特点，通过数值模拟手段研究了高水平应力条件下底板巷道在采动过程中围岩位移场与应力场分布的形态，得出该类巷道肩角处是首先发生破坏的弱结构部位，即影响围岩稳定性的关键部位．因此提高弱结构部位的强度，从而使支护与围岩共同作用形成有效承栽结构，是治理高水平应力跨采巷道的主要技术途径．结合受上部煤层开采影响中三石门工程，提出了在关键部位采取非均匀支护技术体系并进行了现场实践．结果表明，该技术有效控制了巷道围岩变形量，为矿井的安全生产创造了条件，取得良好技术经济效益．
- 李学华姚强岭张农王东禹郑西贵丁效雷
- 关键词：跨采巷道
